Производство пеллет
Технология производства древесных топливных гранул
В основе технологии производства топливных гранул, как и топливных брикетов лежит
процесс прессования измельченных отходов древесины, соломы, лузги и др. Сырьё (опилки, солома и т.д.) поступает в дробилку, где измельчаются до состояния муки. Полученная масса поступает в сушилку, из неё — в пресс-гранулятор, где древесную муку прессуют в гранулы. Сжатие во время прессовки повышает температуру материала, лигнин, содержащийся в древесине размягчается и склеивает частицы в плотные цилиндрики.
На производство одной тонны гранул уходит 3—5 м3 древесных отходов естественной
влажности. Готовые гранулы охлаждают, пакуют в большие биг-бэги (по несколько тонн) или мелкую упаковку от нескольких килограмм до нескольких десятков килограмм. Сам по себе процесс гранулирования - пеллетизации происходит в специальных кольцевых штампах (пресс-формах) вращающимися роторными вальцами, которые впрессовывают в многочисленные отверстия - фильеры пресс-формы, активизированное паром измельченное древесное сырье, после чего, срезанные с наружной стороны штампа специальным ножом гранулы, должны быть охлаждены и отделены от мелких частиц. Весь процесс производства условно можно разделить на несколько этапов:
• Измельчение;
• Сушка;
• Доизмельчение;
• Водоподготовка;
• Прессование;
• Охлаждение;
• Фасовка и упаковка;
Измельчение сырья
Рубительные машины (Дробилки) измельчают древесное сырьё до фракции с размерами не
более 25x25x2 мм для дальнейшей сушки. Лучше всего для снижения энергозатрат на сушку
измельчать до более мелкой фракции.
Сушка
Древесное сырье перед прессованием должно иметь влажность 10% ± 2%. Сырье с большей
или меньшей влажностью требует дополнительного увлажнения или дополнительной сушки.
Сушилки делятся на два типа:
• барабанного;
• ленточного (дороже, но безопасней).
По типу применяемого сушильного агента они подразделяются на сушилки:
• на топочных газах;
• горячем воздухе;
• водяном паре;
По типу применяемого вида топлива для производства пеллет:
• газовые;
• на древесных отходах.
Доизмельчение сырья
Для устойчивой работы пресса входная фракция должна быть не более 4 мм. Такую
фракцию может обеспечить молотковая мельница, стружечный станок или дезинтегратор.
Водоподготовка
Сырье с влажностью менее 8% плохо поддается прессованию, поэтому требуется,
устройство дополнительного увлажнения сырья. Лучший вариант - это шнековые смесители, имеющие возможность подачи воды или пара. Пар применяют для снижения прочности и увеличения пластичности древесного сырья твердых пород. Прессы некоторых производителей из-за конструктивных особенностей не требуют добавления пара. Некоторые применяют пар для старого, слежавшегося сырья, но таким сырьем сложно получить гранулы хорошего качества.
Прессование
В основе всего процесса гранулирования или в сердце его находится пресс. Сегодня
существует несколько десятков производителей прессов из разных стран мира:
1 - пресс с круглой матрицей;
2 - пресс с плоской матрицей
Многие прессы конструктивно различаются по видам матриц:
• пресс с круглой матрицей;
• пресс с плоской матрицей.
Пресс с круглой матрицей разрабатывался для комбикормовой, пищевой и химической
промышленности. А пресс с плоской матрицей изначально для утилизации промышленных и бытовых твердых отходов. На сегодняшний день прессы обеих модификаций, используемые в гранулировании, работают по одинаковому принципу. Бегущие катки создают контактное напряжение смятия сырья на матрице, и через отверстия в матрице продавливают сырье, которое обрезается ножами. Прессы выполнены из особо прочных материалов с жесткими мощными корпусами. Матрица и катки изготовлены из специальных закаленных износостойких сплавов. Гранулирование древесины, как материала имеющего высокую плотность, требует повышенного усилия для прессования. При прессовании происходит уплотнение древесного сырья до 3 раз. Удельное потребление электроэнергии составляет от 30 до 50 кВт в час на тонну. Из-за сил трения и адиабатических процессов, происходящих при резком сжатии сырья, температура в рабочей зоне пресса достигает 100°С.
Охлаждение
Чем выше усилия прессования и выше температура сырья, тем лучше гранулы по качеству.
При увеличении температуры прессования свыше 120°С происходят необратимые процессы в гранулируемом сырье, которые приводят к ухудшению качества гранул. Охлаждение необходимо для кондиционирования гранул после прессования. У хороших производителей оборудования в технологическом процессе, после охладителя существуют системы для очистки готовых гранул от пыли, что существенно улучшает качество выпускаемой продукции.
Фасовка и упаковка
Фасовка и упаковка топливных гранул зависит от того, какая система хранения существует
у потребителя.
Способы расфасовки топливных гранул:
• Свободная насыпь пеллет
Подразделяется на две группы:
- Первая идет на крупные ТЭЦ, требования по качеству невысокие, цена также небольшая:
промышленные пеллеты.
- Вторая - высокого качества для котлов небольшой мощности и дальнейшей фасовки в
мелкую упаковку, требования высокие, цена также достаточно высокая.
• Пеллеты в биг бегах
Фасовка в биг-бэги применяется для индустриальной транспортировки сыпучих продуктов.
Биг-беги изготавливаются из прочного полимера, имеют петли для механизации погрузо-
разгрузочных работ, а также позволяют сохранять постоянную требуемую влажность
пеллет при открытом складировании. Цена пеллет в биг-бэгах выше, чем при доставке
насыпью.
• Мелкая расфасовка
Самая дорогая группа. Цены на гранулы в мелкой расфасовке наиболее высокие, и превышают 200 Евро за тонну. К данной группе пеллет предъявляются повышенные требования по качеству. Очень удобна для тех заказчиков, кто не может иметь склада для хранения в насыпном виде. Перевозится на паллетах (поддонах). Массой до одной тонны.
